论文标题：Cultivation of Chlorella sp. HQ ininland saline-alkaline water under different light qualities (内陆盐碱水培养小球藻HQ：光质对生长、脂质积累和脂肪酸分布的影响)

期刊：Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者：Xiaoya Liu，Yu Hong， Yu Liu

发表时间：11 Aug 2021

DOI：10.1007/s11783-021-1479-2

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原文链接：

https://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-021-1479-2

文章出版：Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(4): 45

原文信息

题目：

Cultivation of Chlorella sp. HQ ininland saline-alkaline water under different light qualities

作者：

Xiaoya Liu¹ (刘晓亚)，Yu Hong ()¹ (洪喻)， Yu Liu¹(刘瑜)

作者单位：

1. Beijing Key Laboratory for Source Control Technology of Water Pollution, College of Environmental Science and Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

关键词：

Light quality(光质)；Chlorella(小球藻)；Inlandsaline-alkaline water (内陆盐碱水)；Fattyacid(脂肪酸)；Biodiesel property(生物柴油特性)

文章亮点

• 蓝光下小球藻HQ在内陆盐碱水中生长最优。

• 不同LED光源下小球藻HQ中的脂肪酸主要为棕榈酸和亚油酸。

• 采用BiodieselAnalyzer^©软件评价小球藻生物柴油的质量。

• 小球藻HQ可作为一种生产生物柴油的优质原料。

文章简介

全球发展离不开煤炭、石油等不可再生资源，这些资源的消耗伴随着二氧化碳等温室气体排放的增加，导致环境恶化。因此，可再生和清洁能源受到广泛关注，尤其是生物质能源在满足能源安全和环境可持续性需求方面具有巨大潜力。微藻分布广、生长速度快、生命周期短、脂质含量丰富、不占用耕地，是一种生产生物柴油的理想原料。微藻生物质的高产是生物柴油生产的必要条件，而高昂的养殖成本是限制生物柴油规模化生产的关键因素。废水中包含的氮磷等营养盐可为微藻提供水分和营养，因此废水资源化利用与微藻培育技术相结合，成为一种降低微藻养殖成本的有效措施。

盐碱水是通过采用灌溉法改良盐碱地过程中所产生的一类高盐度废水。前期研究表明内陆盐碱水可用于微藻的低成本培养，但在不同光质下所获得的藻类生物质是否具有生产生物柴油的潜力仍有待探究。本文采用不同LED灯（蓝、红、白、蓝-红和蓝-白混合LED）作为光源，探究了光质对小球藻HQ在内陆盐碱水中生长性能、脂质积累和脂肪酸组成的影响，并对获得的藻类生物质用作生产生物柴油进行了质量评估。结果表明，在培养结束，小球藻HQ在蓝光下获得的藻密度最大，达到 1.93±0.03×10⁷ 个/mL，而白光可以提高单位藻细胞的生物质、总脂质和TAG产量。此外，通过测定小球藻的脂肪酸组成发现，内陆盐碱水培养获得的小球藻HQ的主要脂肪酸为棕榈酸和亚油酸。最后，采用 BiodieselAnalyzer^© 软件对小球藻脂肪酸图谱分析从而获得多种评价生物柴油质量的质量参数，进而对小球藻生物柴油的质量进行了评估。结果发现其十六烷值、运动黏度和密度分别为51.714-67.69、3.583-3.845 mm²/s和 0.834-0.863 g/cm³。而我国生物柴油标准（GB/T 20828-2007）中规定，十六烷值不低于49，黏度和密度限值分别为1.90-6.00 mm²/s和0.82-0.90 g/cm³。因此，上述结果表明采用内陆盐碱水培养获得的小球藻生物质是一种用于生产生物柴油的优质原材料，同时也为今后实现利用内陆盐碱水培养微藻，进而降低生产生物柴油成本提供了理论依据和数据参考。

图1 摘要图

摘要

Inland saline-alkaline water can be used for the low-cost cultivation of microalgae, but whether algal biomass under various light sources has the potential to produce biodiesel remains to be developed. Herein, the influence of different light-emitting diode (LEDs) light colors (blue, red, white, mixed blue-red, and mixed blue-white LED) on the growth performance, lipid accumulation, and fatty acid composition of Chlorella sp. HQ cultivated in inland saline-alkaline water was investigated. The highest algal density was obtained under blue LEDs at the end of cultivation, reaching 1.93±0.03 × 10⁷ cells/mL. White LEDs can improve biomass yield, total lipid yield, and triacylglycerol yield per algal cell. The main fatty acid components of Chlorella from inland saline-alkaline water were palmitic acid and linoleic acid. The BiodieselAnalyzer^© software was used to predict algal biodiesel quality by estimating different quality parameters. The cetane number, kinematic viscosity, and density of Chlorella biodiesel were 51.714–67.69, 3.583–3.845 mm²/s, and 0.834–0.863 g/cm³, respectively. This further proved that the Chlorella biomass obtained from inland saline-alkaline water has the potential to be used as a high-quality biodiesel feedstock.

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